Soal Dan Penyelesaian Tegangan Dan Arus Bolak-Balik Bab 2
Cara Pintar Cepat Pintar Fisika - SOAL dan PENYELESAIAN TEGANGAN DAN ARUS ARUS BOLAK-BALIK, meliputi Arus dan tegangan efektif, rangkaian Induktor, rangkaian Kapasitor, rangkaian RLC seri dan rangkaian resonansi.
8. Sebuah sumber tegangan bolak – balik menjadikan tegangan maksimum 400 V dengan frekuensi $\frac{50}{\pi}$Hz. Bila sumber tegangan tersebut dihubungkan dengan sebuah kapasitor C = 200uF, maka arus maksimum pada kapasitor tersebut yakni … Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small X_{C}=\frac{1}{2\pi .f.C}\\\small X_{C}=\frac{1}{2.\pi .\frac {50}{\pi}.200.10^{-6}}=50\Omega \\ \small i_{max}=\frac{V_{max}}{X_{C}}=\frac{400}{50}=8A$
9. Resistor $\small R = 50 \omega $, kumparan dengan $\small X_{L} = 150 \Omega $, dan kapasitor dengan $\small X_{C} = 100 \Omega $ dirangkai seri pada sumber tegangan bolak balik. Beda sudut fase antara arus dan tegangan pada rangkaian yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small \tan \Phi =\frac{X_{L}-X{C}}{R} \\\small \tan \Phi = \frac{150-100}{50}=1 \\ \Phi =45^{o}$
10. Sebuah resistor R dan sebuah induktor L dihubungkan seri pada tegangan bolak-balik 100 V. Apabila tegangan antara kedua ujung resistor dan induktor sama besar, maka besar teganagn tersebut yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small V=\sqrt{V_{R}^{2}+V_{L}^{2}} \\ V_{R}=V_{L} \\ \small 100=\sqrt{V_{R}^{2}+V_{R}^{2}}=V_{R}\sqrt{2} \\ V_{R}=50\sqrt{2}$
11. Susunan seri resitor dengan 40 Ω dan kapasitor dengan $\small X_{C} = 30 \Omega $ dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik 220 V. Besar tegangan pada resistor dan kapasitor masing – masing yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small Z=\sqrt{R^{2}+X_{C}^{2}}\\\\ Z=\sqrt{40^{2}+30^{2}} =50\Omega \\ \small V_{R}=\frac{V}{Z}.R=\frac{220.40}{50}=176V \\ \small V_{C}=\frac{V}{Z}.X_{C}=\frac{220.30}{50}=132V$
12. Suatu kumparan jika dihubungkan dengan sumber arus searah $\small 200 \sqrt 2 $V menghasilkan arus 4 A. Bila dihubungkan dengan sumber arus bolak – balik dibutuhkan tegangan sebesar $\small 200 \sqrt 6 $V untuk menghasilkan arus yang sama. Frekuensi arus bolak – balik yakni $\small \frac {50}{\pi }$ Hz, maka induktansi kumparan yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small R=\frac{V_{DC}}{i_{DC}}=\frac{200\sqrt{2}}{4}=50\sqrt{2} \:\Omega \\ Z=\frac{V_{AC}}{i_{AC}}=\frac{200\sqrt{6}}{4}=50\sqrt{6} \:\Omega \\ \small Z=\sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}} \\ X_{L}=\sqrt{Z^{2}-R^{2}} \\ X_{L}=\sqrt{(50\sqrt{6})^{2}-(50\sqrt{2})^{2}}\\Z=100\Omega \\ \small X_{L}=2\pi f.L \\ 100=2\pi .\frac{50}{\pi }.L \\ L=1H$
13. Rangkaian seri RC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik. Bila tegangan antara kedua ujung R yakni 30 V dan tegangan antara kedua ujung C yakni 40 V, maka tegangan antara ujung – ujung rangkaian seri RC yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small V=\sqrt{V_{R}^{2}+V_{C}^{2}} \\\small V=\sqrt{30^{2}+40^{2}}=50V$
14. Sebuah kendala 50 Ω, kapasitor 1uF dan induktor yang dihubungkan secara seri mempunyai frekuensi resonansi $\small \frac {250}{\pi }$ Hz. Besar koefisien induksi diri induktor yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small \\f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\\\\ L=\frac{1}{4\pi ^{2}f^{2}C}\\\\ L=\frac{1}{4\pi ^{2}(\frac{250}{\pi })^{2}.1x10^{-6}}\\\\ L=4H$
15. Sebuah rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang mempunyai nilai efektif 100 V. Jika kendala R sebesar 100 Ω dan tegangan efektif antara kedua ujung R yakni 60 V, maka faktor daya rangkaian yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \\\cos \theta =\frac{V_{R}}{V}\\\\ \cos \theta =\frac{60}{100}\\\\ \cos \theta =0,6\\\\ \theta =53^{o}$
8. Sebuah sumber tegangan bolak – balik menjadikan tegangan maksimum 400 V dengan frekuensi $\frac{50}{\pi}$Hz. Bila sumber tegangan tersebut dihubungkan dengan sebuah kapasitor C = 200uF, maka arus maksimum pada kapasitor tersebut yakni … Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small X_{C}=\frac{1}{2\pi .f.C}\\\small X_{C}=\frac{1}{2.\pi .\frac {50}{\pi}.200.10^{-6}}=50\Omega \\ \small i_{max}=\frac{V_{max}}{X_{C}}=\frac{400}{50}=8A$
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small \tan \Phi =\frac{X_{L}-X{C}}{R} \\\small \tan \Phi = \frac{150-100}{50}=1 \\ \Phi =45^{o}$
10. Sebuah resistor R dan sebuah induktor L dihubungkan seri pada tegangan bolak-balik 100 V. Apabila tegangan antara kedua ujung resistor dan induktor sama besar, maka besar teganagn tersebut yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small V=\sqrt{V_{R}^{2}+V_{L}^{2}} \\ V_{R}=V_{L} \\ \small 100=\sqrt{V_{R}^{2}+V_{R}^{2}}=V_{R}\sqrt{2} \\ V_{R}=50\sqrt{2}$
11. Susunan seri resitor dengan 40 Ω dan kapasitor dengan $\small X_{C} = 30 \Omega $ dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik 220 V. Besar tegangan pada resistor dan kapasitor masing – masing yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small Z=\sqrt{R^{2}+X_{C}^{2}}\\\\ Z=\sqrt{40^{2}+30^{2}} =50\Omega \\ \small V_{R}=\frac{V}{Z}.R=\frac{220.40}{50}=176V \\ \small V_{C}=\frac{V}{Z}.X_{C}=\frac{220.30}{50}=132V$
12. Suatu kumparan jika dihubungkan dengan sumber arus searah $\small 200 \sqrt 2 $V menghasilkan arus 4 A. Bila dihubungkan dengan sumber arus bolak – balik dibutuhkan tegangan sebesar $\small 200 \sqrt 6 $V untuk menghasilkan arus yang sama. Frekuensi arus bolak – balik yakni $\small \frac {50}{\pi }$ Hz, maka induktansi kumparan yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small R=\frac{V_{DC}}{i_{DC}}=\frac{200\sqrt{2}}{4}=50\sqrt{2} \:\Omega \\ Z=\frac{V_{AC}}{i_{AC}}=\frac{200\sqrt{6}}{4}=50\sqrt{6} \:\Omega \\ \small Z=\sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}} \\ X_{L}=\sqrt{Z^{2}-R^{2}} \\ X_{L}=\sqrt{(50\sqrt{6})^{2}-(50\sqrt{2})^{2}}\\Z=100\Omega \\ \small X_{L}=2\pi f.L \\ 100=2\pi .\frac{50}{\pi }.L \\ L=1H$
13. Rangkaian seri RC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik. Bila tegangan antara kedua ujung R yakni 30 V dan tegangan antara kedua ujung C yakni 40 V, maka tegangan antara ujung – ujung rangkaian seri RC yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small V=\sqrt{V_{R}^{2}+V_{C}^{2}} \\\small V=\sqrt{30^{2}+40^{2}}=50V$
14. Sebuah kendala 50 Ω, kapasitor 1uF dan induktor yang dihubungkan secara seri mempunyai frekuensi resonansi $\small \frac {250}{\pi }$ Hz. Besar koefisien induksi diri induktor yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\\\small \\f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}\\\\ L=\frac{1}{4\pi ^{2}f^{2}C}\\\\ L=\frac{1}{4\pi ^{2}(\frac{250}{\pi })^{2}.1x10^{-6}}\\\\ L=4H$
15. Sebuah rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang mempunyai nilai efektif 100 V. Jika kendala R sebesar 100 Ω dan tegangan efektif antara kedua ujung R yakni 60 V, maka faktor daya rangkaian yakni ….
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \\\cos \theta =\frac{V_{R}}{V}\\\\ \cos \theta =\frac{60}{100}\\\\ \cos \theta =0,6\\\\ \theta =53^{o}$
kembali ke : SOAL DAN PENYELESAIAN TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK bab 1Sumber http://carafisika.blogspot.com
0 Response to "Soal Dan Penyelesaian Tegangan Dan Arus Bolak-Balik Bab 2"
Posting Komentar